Фронт концентраций в колонке стационарный

Два последних уравнения выражают связь между специфической для стационарной хроматермографии характеристикой удерживания и условиями опыта. Вследствие того что печь движется, стационарное состояние теоретически может установиться только за бесконечно большое время и в бесконечно длинной колонке. Однако практически фронт можно считать стационарным, если положение максимума концентрации полосы отклоняется от характеристической температуры не более чем на 1 % Т . Необходимая для этого длина колонки составляет [c.416]

До сих пор мы рассматривали только сорбционный фронт. Однако фронтальный анализ может проводиться также при предварительном насыщении сорбента во всей колонке компонентом I и последующем продувании газа-носителя с объемной скоростью Р. При этом через колонку в стационарной и газовой фазах проходят зоны компонента I, за которыми следует зона чистого газа-носителя. Все рассуждения, приведенные для фронта в обычном фронтальном анализе, относятся и к этому случаю, однако, поскольку речь идет о десорбционных фронтах, концентрация теперь будет возрастать от нуля до или а . Скорость газа позади фронта будет меньше, чем впереди него, так как из-за десорбции вещество 1 переходит из неподвижной фазы в газовую. [c.425]

Если же прямая не пересекает изотермы какого-либо компонента (на рис. 20 компонент О), то этот компонент не образует стационарной зоны, а перемещается независимо от скорости движения фронта вытеснителя. Его концентрация на выходе из колонки сначала возрастает до некоторой максимальной величины, а затем постепенно падает до нуля, ранее, чем появится в фильтрате следующий компонент. Компонент В движется через слой адсорбента настолько быстро, что опережает вытеснитель и появляется на графике в виде отдельного пика однако при достаточном увеличении концентрации вытеснителя он появляется на выходной кривой, как и другие компоненты раствора, в виде ступеньки (см. пунктирную секущую линию в левой части рис. 20). [c.35]

Хроматографический фронт в процессе движения вдоль колонки в каждый момент времени обладает совершенно определенным профилем концентраций. Если этот профиль не изменяется, то все концентрации движутся с одинаковой скоростью и мы говорим о стационарном фронте . Такой фронт может образоваться только в том случае, когда непрерывное размывание, вызванное диффузией или медленностью установления сорбционного равновесия, уравновешивается каким-либо обратным эффектом. Так, происходящее в результате сорбции уменьшение линейной скорости потока внутри фронта от до / / оказывает воздействие, увеличивающее крутизну фронта. [c.427]

Для изучения кинетики разделения мы поставили следующий эксперимент. Через колонку с цеолитом, насыщенным кислородом, пропускали азот. При этом в слое формировался стационарный фронт адсорбции азота. Замерялась выходная кривая как зависимость вышедшего объема от концентрации азота. [c.151]

Сорбированная в верхней части колонки смесь веществ может быть разделена на отдельные компоненты хроматографическим- методом либо в процессе вытеснения, либо при элютивном хроматографическом процессе. Идея вытеснения сводится к тому, что в колонку вводится раствор компонента, существенно десорбирующего ранее адсорбированные вещества. Адсорбция вытеснителя и разделяемых веществ должна при этом происходить на одних и тех же активных центрах сорбента. В процессе движения вытесняемой с колонки смеси веществ может происходить взаимное их вытеснение с образованием зон чистых веществ. Подобного рода хроматографический процесс разделения смесей был назван вытеснительным процессом [6,9,10]. При вытеснительной адсорбционной хроматографии, многократно использованной для разделения сахаров [9,11,12], на выходе из колонки в момент появления первого компонента концентрация резко поднималась до некоторой величины и далее не менялась вплоть до появления зоны следующего компонента. Аналогичным образом вытеснялись и следующие компоненты (рис. 22). Подобный стационарный режим вытеснения наступает при достаточной высоте колонки. Каждая зона содержит только один компонент с постоянной концентрацией вдоль колонки. Скорость движения обостренного переднего фронта хроматографической зоны, согласно уравнению (И, 12), зависит только от отношения количества вещества, поглощенного сорбентом в зоне данного компонента (в расчете на [c.63]

ВИДЫ изотерм всех компонентов, а также концентрация ком-понента-вытеснителя. Прямая, соединяющая нулевую точку на графике изотермы адсорбции (рис. 23) с точкой изотермы вытеснителя, соответствующей концентрации вводимого в колонку вытеснителя, пересекает изотермы адсорбции вытесняемых компонентов при концентрациях (с и с , с которыми движутся стационарные зоны при адсорбционном вытеснении. Если же указанная секущая не пересекает изотермы какого-либо компонента (рис. 23,3), то этот компонент не образует стационарной зоны, а перемещается быстрее, чем фронт вытеснителя, в соответствии с законом движения, определяемым уравнением (П,10). Этот компонент выходит из колонки первым, причем его концентрация сначала возрастает и затем постепенно падает до нуля, ранее, чем нз колонки появится следующий компонент (рис. 24). [c.64]

Из уравнения (3.32) прежде всего можно определить длину стационарного фронта распределения концентрации окислителя вдоль колонки Ь, соответствующую координате х, при которой р/го=1, т. е. [c.59]

Как было показано выше, единственная концентрация в равновесии с концентрацией должна двигаться с одной скоростью. Первоначальный обрыв функции распределения будет сохраняться — стационарный фронт динамики сорбции должен двигаться вдоль колонки с постоянной скоростью, определяемой формулой (П1. 26) (см. рис. 6). [c.58]

Рассмотрим процесс динамики сорбции при условиях образования стационарного фронта с точки зрения закона сохранения вещества. Для этого обратимся к рис. 6, где представлены кривые распределения вещества в сорбенте и в подвижной фазе при режиме параллельного переноса фронта. Пусть в колонку введен раствор вещества объемом V и с концентрацией с . Количество вещества, которое войдет в колонку, будет 7с = У с . Образовавшуюся в колонке зону можно разбить на две части область насыщения и область фронта. В области насыщения имеется сорбционное равновесие, т. е. =/(с° ). Па основании закона сохранения вещества можем написать [c.22]

Переход от бесконечной колонки к колонке конечных размеров должен, вообще говоря, сопровождаться искажением предельной картины движения стационарного фронта. Очевидно, что это искажение тем меньше, чем длиннее колонка, и что оно может стать пренебрежимо малым, если длина колонки превосходит некоторую минимальную величину, характерную для данной системы и данных условий динамического процесса. Для практических целей за эту минимальную длину удобно принять расстояние Кх, на котором с точностью до экспериментальной ошибки в определении концентрации (бс) укладывается размытая часть стационарного фронта. Величина х, таким образом, определяется расстоянием от точки фронта х , соответствующей концентрации с1=с"—бс, до точки х , соответствующей концентрации су= с. Величину кх=х2—х[ нетрудно оценить с помощью уравнения (4. 44а). [c.297]

При работе в стационарном режиме форма окисли-тельно-восстановительн ого фронта не изменяется со временем, а только происходит параллельный перенос фронта вдоль,колонки. На длине этого фронта концентрация окислителя в растворе с и глубина его проникновения в редоксит зависят лишь от координаты х и не зависят от времени. Для исключения зависимости от времени в уравнениях, описывающих форму фронта, решение их следует провести в такой подвижной системе координат, чтобы скорость движения систем.ы координат вдоль колонки была равна скорости перемещения фронта. Начало координат (д = 0) для определенности будет соответствовать сечению, с которого начинает уменьшаться концентрация окислителя в растворе или, что то же самое, заканчиваться истощение редоксита по окислителю. [c.53]

Методы измерения изотерм адсорбции, основанные на проявительной хроматографии, позволяют измерять изотермы лишь в области малых концентраций. Применение хроматографии без газа-носителя дает возможность определять изотермы адсорбции и в области высоких концентраций газов [23, 24]. В работах Жуховицкого и сотр. были описаны методы измерения изотерм адсорбции, основанные на хроматографии без газа-носителя. Первоначально для этого приходилось проводить серию опытов при различных концентрациях. Позднее были предложены методы, которые позволяют в одном опыте измерять изотермы в широком интервале концентраций [25]. Один из этих методов основан на том, что газ, содержащий компонент, адсорбцию которого исследуют, подают фронтальным способом на колонку, предварительно насыщенную мало адсорбирующимся газом. При этом возникает стационарный фронт, в котором изучают распределение концентраций. При вымывании исследуемого газа мало сорбирующимся газом возникает размытый замыкающий фронт, при исследовании которого также можно получить данные для вычисления изотерм адсорбции. Результаты измерения изотермы адсорбции СОз на силикагеле МСМ при помощи обоих указанных методов, а также при помощи предложенных ранее методов теплового вытеснения и фронтального анализа хорошо совпадают (рис. УИ1.2). [c.229]

В главе II, когда мы рассматривали динамику сорбции одного вещества, было показано, что, если на входе в колонку в начальный момент имеется единственная концентрационная точка, то она будет перемещаться в процессе динамики сорбции с постоянной скоростью V = ипо1по Н- Л о, где по и ТУо — неизменные равновесные концентрации в подвижной фазе и сорбенте. Это явление было обосновано как физическая интерпретация нулевого решения уравнений динамики сорбции. Аналогичное нулевое решение уравнений динамики сорбции получается, как было показано в предыдущем параграфе, также и в случае динамики сорбции смеси. Это значит, что, если в сорбционной колонке каждый компонент смеси имеет единственную для него равновесную концентрацию и никакие причины не создают изменения равновесных условий, то в процессе динамики сорбции эти концентрации должны сохраняться и перемещаться с постоянной скоростью, последнее в свою очередь должно приводить к образованию стабильных, стационарных фронтов с прямым обрывом. [c.89]

Решения уравнений (10.10) и (10.11) представляют определенный интерес, однако полезно проанализировать вопрос о том, какая форма выходной кривой, образующаяся после взаимного воздействия самообострения и сопротивления массопередаче, вызывает установление стационарного фронта. На рис. 10.7 изображены некоторые опытные выходные кривые при адсорбции, которые получили Уейде и Викке [69], применявшие слой углеродных частиц для адсорбции диоксида углерода из азота. Заметим, что при ступенчатом изменении концентрации на входе в колонку кривые приобретают почти постоянную форму после прохождения частицами слоя длиной около 18 см. На пижней части рисунка показаны аналогичные данные для десорбции в тех же условиях они иллюстрируют воздействие неблагоприятного равновесия и закономерности пропорционального изменения кривых. [c.578]

Поведение на колонке одного растворенного вещества рассматривалось Вильсоном в 1940 г. Если исследуемый раствор вносят на колонку сорбента, то он дает полосу шириной X. Ширина этой полосы зависит от исходной концентрации хроматографируемого раствора Со и его общего объема Во- При этом концентрация адсорбированного вещества в неподвижной (стационарной) фазе выражается в граммах сорбированного вещества на 1 г сорбента, которую можно обозначить через Сс. В результате адсорбции на колонке образуется хроматографическая полоса адсорбированного вещества с резко очерченной границей ее фронта. Так как в колонку все время поступает свежий раствор вещества концентрации Со, го концентрация этого вещества в адсорбенте быстро растет и достигает значения Сс, находясь в равновесии с раствором Со, омывающем зерна адсорбента. Общее количество растворенного вещества в объеме колонки адсорбента можно выразить через ВоСо = ХпС -Ь ХрС , где ХпСо — соответствует количеству вещества, распределенному в подвижной фазе между зернами адсорбента, а ХрСс — количество вещества, поглощенного адсорбентом. Величина п — объем жидкости, заключенной между зернами адсорбента, приходящейся на единицу длины колонки, ар — вес адсорбента в граммах, приходящийся на единицу длины колонки. Решая уравнение баланса, приведенное выше, мы находим, что [c.23]

При этом размывание фронта полосы увеличивается с возрастанием скорости поступления раствора вытесняющего иона на колонку при увеличен времени запаздывания т. Если вначале все функциональные группы ионита связаны с вытесняемым ионом, то при введении иона-вытеснителя концентрацией Со образуется стационарный фронт при достаточной длине колонки, перемещающейся вдоль 1К0Л0Н1КИ подобно самому себе. Передний фронт вытесняемого иона постепенно размывается, и закон его движения соответствует закону движения не обменивающегося иона (например, аниона). [c.93]

Следует заметить, что смещение неорганических ионов при прибавлении разбавленной кислоты в обменной адсорбционной колонке происходит также согласно описанным выше принципам. Это подтверждено неопубликованными опытами Браттстена и автора. В, большинстве случаев обычной хроматографии трудно сказать, применялось ли проявление вымыванием или вытеснением. 11СЛИ вытесняющий раствор применялся в высокой концентрации или прибавлялся слишком быстро, то может быть недостаточно времени для установления стационарного состояния, и фронт вытесняющего вещества перекроет другие зоны и получится смесь вымывания и вытеснения. Это также имеет место при применении грубозернистого адсорбента, в котором диффузия требует [c.154]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология